基于“证据推理与模型认知”素养培养的化学课堂教学策略研究

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：化学作为高中理科综合的重要科目，在教学中占据着十分重要的作用。要想提高学生学习效率，就必须提高化学学科的核心素养。而对于化学学科而言，核心素养的培养主要体现在对于化学知识的证据推理与相关模型认知的培养上。所以若想提高学生的学习能力，就必须着力培养学生的证据推理与模型认知能力。但是很多老师对如何基于“证据推理与模型认知”素养培养进行相关的化学课堂教学感到束手无策，对此笔者提出了相应教学策略。
　　关键词：高中化学;证据推理;模型认知;教学策略;核心素养
　　
　　高中化学知识较为高深，同时也比较抽象。所以若想提高学生在本学科的学习效率，就需要提高学生对化学知识的理解能力。而若想提高学生的理解能力，学生首先要了解相关的化学规律，从规律中找寻本质。笔者认为，对学生进行证据推理能力的培养，同时帮助学生提高对相关化学模型的认知能力，有助于学生发现化学规律，提高对化学知识的理解程度，进而提高学习效率。但是，很多老师对如何基于“证据推理与模型认知”素养培养进行相应的化学课堂教学感到束手无策。对此笔者提出了以下方案，希望可以为大家提供参考。
　　一、 培养逻辑能力，引导学生构建科学探索体系
　　化学学科是一门以实验为主的学科，更重视学生的实践操作。在教学过程中，要注意学生逻辑思维能力的培养，逐步引导学生构建科学探索体系，为日后培养学生证据推理能力以及模型认知能力打下坚实的基础。老师还应设立相应的教学目标，讲述相关重点，降低学生的学习難度，为培养学生的化学核心素养奠定基础，设置相应的化学思维导图，帮助学生对化学知识进行初步的系统归纳，逐步引导学生构建知识体系。
　　以鲁科版《化学反应原理》中《水溶液的行为》为例，本章节，老师可以先构建相应的思维导图，在这个过程中向学生展示这一章节的主要内容，电离平衡常数、平衡移动和盐类水解。这一章节的教学是建立在学生知晓可逆电离的基础上，这一章节的难点是影响电离平衡的因素，老师可以首先提出相关问题，等体积、等浓度的盐酸和醋酸与镁条反应，他们的酸碱度以及相应的反应速率有何不同？学生回答：盐酸的反应速率快。老师进一步引出：原因是什么？在这个过程中老师可以将醋酸电离平衡方程式写出，引出电离平衡概念，在老师对电离平衡进行一定讲解后，老师可提出问题：影响电离平衡的因素有什么？学生回答：温度、压强等。这时，老师可以让学生自主进行实验探究，用同一浓度的醋酸和氢氟酸，在同一温度下与镁金属反应，测酸碱度;同时老师还可以让学生将醋酸加热，测酸碱度，通过相应的实验探究得出相应的影响平衡移动的因素，培养学生的知识迁移能力，使学生通过相关的实验操作，了解相关的化学知识，同时帮助学生逐步完善相关知识体系，通过相应实验过程，总结相应规律，加深对化学知识的理解程度。同时在教学过程中，老师还应注意加强电离平衡移动方面的课堂练习，巩固学生的学习成果。
　　二、 营造探究氛围，鼓励学生基于证据进行推理
　　经研究发现，学生的化学证据探究能力之所以薄弱，是因为缺乏探究氛围。所以在教学过程中，老师应该着力营造探究氛围，鼓励学生给予相关证据进行推理，通过自主推理，使学生逐渐了解化学规律，利用证据推理，对有关化学现象进行推断，得出结论，提高知识运用能力。老师应该鼓励学生大胆质疑，培养学生的创新意识，不断提高学生的学习能力。
　　以鲁科版《弱电解质电离，盐类水解》为例，老师应该鼓励学生在课堂上进行互动，老师可以设置相关的问题，如NaX、NaY、NaZ的pH值依次增大，那么相应酸的pH大小是如何的？原因？通过设立相关问题，营造相应的探究氛围，鼓励学生基于证据进行相应的推理，使学生了解影响盐类水解的因素除外部因素，如浓度、温度等，还有物质本身的原因，不断完善学生的知识网络，构建相应的知识体系。同时为便于学生理解，老师还可以设置相关实验，供学生对相关现象进行探究，以氯化铁为例，将其溶液慢慢加热，观察水解速率，提升氯化铁浓度，还可以向溶液中加入氯化铵，也可以加入碱性溶液和少量铁粉，学生通过实验观察相关现象，根据现象进行相应的分析推理，最终得出盐类水解规律。同时老师也应该进行相关知识与规律的总结，如水解外因，符合勒夏特列原理，温度越高水解越快;酸和碱都会对水解产生一定的抑制作用。在这个过程中，老师还可以进行拓展：既然水解能够抑制，便也能促进，促进盐类水解的方式有什么？使学生了解了水解原理的应用，让学生开阔思路，不仅锻炼学生的证据推理能力，同时还锻炼学生的辩证思维拓展能力，进而提高学生的学习能力，培养学生化学学科的核心素养。同样也使学生体会到了化学的魅力。
　　三、 认识模型架构，促进学生知识及思维系统化
　　在教学过程中离不开对化学模型的运用，高中生能否熟练地运用相关模型对学生的学习效率有着直接的影响，首先需要对相关的模型架构进行了解，所以教学的过程中老师要逐步引导学生对相应的模型进行了解，老师可以采用类比、分析等方法对相关模型架构进行讲解，以便学生能够快速理解。也可以拿较为简单的化学模型进行教学，帮助学生理解物质的化学性质以及物理性质，通过模型教学，加强学生的空间想象力，为日后的同分异构体的教学创造有利条件。
　　以鲁科版化学《物质结构》的教学为例，对于化学学科的相关内容，经常涉及物质结构，所以老师可以先以常见的碳原子结构为基础，让同学们进行了解，同时在这个过程中，老师对相关的物质结构概念进行相应的讲解，激发学生的空间想象力，在这个过程中，老师可以对物质的相关性质进行假设，猜测同位素之间的相同点与不同点，不断将物质结构的相关知识，进行系统规划，同时对学生的逻辑思维能力加以锻炼，通过演示物质内部结构在加热条件下的相关变化，检验在这一过程中产生断键反应，对相关的化学反应机理进行探究，进一步了解相关性质。同时，老师还应鼓励学生尝试初步建立检验相关元素的模型，通过实验探究，了解相关性质，并对相关模型进一步完善，达到能够熟练运用模型的目的。在这个过程中，老师应该首先对相应物质的物理性质进行讲解，同时还可以进行适当的拓展，如同分异构体的概念、支链，再比如卤代烃的沸点与相应的卤元素的关系，为学生在进行实验探究和知识系统规划时提供便利。同时老师还要对如何检验物质性质进行讲解，为便于学生理解，老师可以借助相关模型进行讲解，也可以借助多媒体手段，播放相关视频，展现反应过程，为学生进行模型运用，提供便利条件。 　　四、 合理运用模型，解释化学现象探究本质规律
　　教学的目的是为了提高学生的知识运用能力，所以，老师应该鼓励学生对化学模型加以运用，通过模型教学，使学生更加快捷的了解化学本质，通过化学现象，运用自身知识，结合自身证据探究能力进行分析，探究化学本质规律，进而分析化学反应原理，通过证据推理与模型认知相结合的方式，降低学习难度，在学生遇到困难时，老师应及时予以帮助，帮助学生树立学习信心，使学生体会到化学的乐趣，树立建立模型意识，不断提高学习能力，为日后打下坚实基础。
　　以鲁科版化学《原电池》的教学中，老师可以先播放有关铜锌原电池的相关动画，使学生了解原电池的模型以及工作原理，同时，老师可以鼓励学生自己动手制作原电池，提高学生模型运用能力，老师还可以根据现象提出问题，引导学生探究化学本质规律。比如，老师可以提出：锌片放入导线后，气泡出现的原因？以及气泡对原电池的影响？学生回答：锌片中有杂质，自己构成原电池，芯片本身与酸反应。气泡产生降低了化学能到电能的转化率。借此可以提出盐桥的相关概念以及作用，同时老师还需讲述电极反应方程式，帮助学生理解原电池的反应原理，同时可以结合口诀，如：升失氧还氧，降得还氧还。以便于学生理解，同时老师还要让学生练习并掌握相应的电极反应方程式，书写正确的正负极反应，老师还可以让学生自主构建原电池离子移动实验图，并建立相应的原电池模型，使学生更直观的观察到相应的化学现象，了解相关内涵，形成自己的知识网络，为日后的化学学习提供一定的便利条件。此外，老师在教学中，还应让学生进行相应的练习，如，向铁银原电池溶液中，加入硫酸铜溶液，出现的现象？通过相关的问题，掌握学生的学习情况，同时适当进行相关的课堂反思，进而提高学生的化学学科素养。
　　综上所述，若想提高学生的化学学习能力，就必须对学生进行核心素养的培养，而化学的核心素养主要包括证据推理和模型认知的素养培养，所以在教学过程中老师首先需要培养学生的逻辑思维能力，逐步引导学生构建科学探索体系，激发学生的证据探究兴趣。可以借助相关问题，对学生多加引导，诱导学生找寻化学规律，通过实验锻炼证據推理能力;其次对于较难理解的化学知识，老师应该创设相关情景，努力营造探究氛围，鼓励学生基于现有证据对相关化学现象进行推理，使学生加深对化学知识的理解，在学生思考时，老师提供崭新思路，讲述已经被证实的相关理论，学生借助证据进行推理;同时老师还应带领学生认识相关模型架构，将抽象知识系统化，首先利用简单模型进行讲解，培养学生自信心，鼓励学生独立思考，通过模型加强空间想象力;最后，老师还应利用相关模型解释相关的现象，通过相关现象鼓励学生探究，在探究过程中与学生一同发现化学本质规律，了解相关的化学反应机理，提高对化学知识的理解程度，培养学生模型运用意识，提升核心素养。
　　参考文献：
　　[1]张玉娟.基于化学学科核心素养的教学实践：以“物质结构”为例[J].中学化学教学参考，2017（6）：25-27.
　　[2]顾建辛.关于化学核心素养培育的微观思考：化学教学中的“证据推理与模型认知”[J].化学教学，2017（11）：34-38.
　　[3]王磊.促进核心素养发展的化学教学兼介高中化学课程标准修订进展[D].浙江省化学疑难问题专题研讨会讲话稿，2017（1）.
　　[4]陈进前.核心素养导向下的化学教学[J].中学化学教学参考，2017（1-2）.
　　作者简介：林秉珠，福建省厦门市，福建省厦门第六中学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15127538.htm